工業力学

科目基礎情報

学校 北九州工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 工業力学
科目番号 0044 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 生産デザイン工学科(機械創造システムコース) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 工業力学入門(第3版)、伊藤勝悦、森北出版
担当教員 山本 洋司

目的・到達目標

1.物体に作用する力について理解し、計算できる。
2.物体の運動について理解し、計算できる。
3.運動と仕事の関係を説明できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1力のつりあい、モーメントについて説明でき、計算できる。力のつりあい、モーメント、重心について計算できる。力のつりあい、モーメント、重心について計算できない。
評価項目2点の運動、剛体の運動、運動の法則について説明でき、計算できる。点の運動、剛体の運動、運動の法則について計算できる。点の運動、剛体の運動、運動の法則について計算できない。
評価項目3運動量、仕事、エネルギーについて説明でき、計算できる。運動量、仕事、エネルギーについて計算できる。運動量、仕事、エネルギーについて計算できない。

学科の到達目標項目との関係

準学士課程の教育目標 A① 説明 閉じる
準学士課程の教育目標 A② 説明 閉じる
準学士課程の教育目標 B① 説明 閉じる

教育方法等

概要:
工業力学は機械工学の基幹となる材料力学、水力学、熱力学などの応用力学の入門的基礎科目で、更には機械工学の4基礎科目の一つである機械工作法などの理解にも欠かせない最重要科目の一つである。内容は剛体のつりあい問題を中心とする静力学と、支点や物体の運動を論じる動力学から構成されている。
授業の進め方と授業内容・方法:
授業は教科書を併用しながら実施する。単なる暗記より、理解を重視する。応用能力と力学的センスを涵養するために、公式の導出過程を詳細に示すと共に、演習に授業の力点を置く。また、当科目は日々の勉学が不可欠であることから、宿題やレポートの提出を求める。
注意点:
三角関数、微分積分、物理の力学を理解しておくこと。関数電卓を持参すること。
授業中に行う小テストは、課題点に含む。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ・1点にはたらく力の合成と分解について ・1点にはたらく力の合成と分解の計算ができる。
2週 ・力のモーメントについて ・力のモーメント、偶力を理解し、計算できる。
3週 ・着力点の異なる力の合成について ・着力点の異なる力の合成の計算ができる。
4週 ・1点にはたらく力のつりあいについて ・1点にはたらく力のつりあいの計算ができる。
5週 ・着力点の異なる力のつりあいについて ・着力点の異なる力のつりあいの計算ができる。
6週 ・トラス ・接点法、切断法を用いた計算ができる。
7週 ・1〜6週までの復習 ・1〜6週までの内容を理解し、章末の問題を解くことができる。
8週 ・中間試験 ・1〜7週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
2ndQ
9週 ・試験内容についての解説
・重心と図心について
・中間試験の内容を理解する。
・重心、図心が理解する。
10週 ・物体の重心について ・簡単な図形の重心を導き出すことができる。
11週 ・点の運動 ・速度、加速度を理解する。
・等速度運動、等角速度運動の計算ができる。
12週 ・平面運動 ・放物線運動、円運動の計算ができる。
13週 ・相対運動 ・相対速度を理解し、相対運動の計算ができる。
14週 9〜13週までの復習 ・9〜13週までの内容を理解し、章末の問題を解くことができる。
15週 ・期末試験 ・9〜14週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
16週 ・試験内容についての解説 ・期末試験の内容を理解する。
後期
3rdQ
1週 ・運動の法則について ・運動の第一法則、第二法則、第三法則を説明できる。
2週 ・慣性力について
・向心力、遠心力について
・慣性力について理解する。
・向心力、遠心力について理解する。
3週 ・剛体の回転運動と慣性モーメントについて ・剛体の回転運動と慣性モーメントについて理解する。
4週 ・慣性モーメントに関する定理について ・和、平行軸、直交軸の定理について理解し、色々な物体の慣性モーメントの計算ができる。
5週 ・簡単な物体の慣性モーメントについて ・簡単な物体の慣性モーメントを導き出せる。
6週 ・剛体の運動方程式について ・剛体の運動方程式を理解し、計算できる。
7週 ・1〜6週までの復習 ・1〜6週までの内容を理解し、章末の問題を解くことができる。
8週 ・中間試験 ・1〜7週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
4thQ
9週 ・試験内容についての解説
・運動量と力積について
・中間試験の内容を理解する。
・運動量、角運動量、力積について説明できる。
10週 ・運動量と力積について
・向心衝突について
・運動量保存の法則について説明できる。
・向心衝突についての計算ができる。
11週 ・向心衝突について
・偏心衝突について
・向心衝突についての計算ができる。
・偏心衝突についての計算ができる。
12週 ・仕事、エネルギー、動力について ・仕事、エネルギー、動力について説明ができる。
・てこ、滑車、斜面を用いた仕事の計算ができる。
・力学的エネルギー保存の法則を用いた計算ができる。
13週 ・摩擦について ・すべり摩擦の説明ができる.
・摩擦力と摩擦力の関係を説明できる.
14週 ・9〜13週までの復習 ・9〜13週までの内容を理解し、章末の問題を解くことができる。
15週 ・定期試験 ・9〜14週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
16週 ・試験内容についての解説 ・定期試験の内容を理解する。

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力0000000
専門的能力70300000100
分野横断的能力0000000